Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Цели урока: определение уровня овладения знаниями по теме; коррекция знаний, умений и навыков; сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
29 03 2026 13:31:57
На уроке определяется понятие «пищеварение», «питательные вещества». Рассматриваются функции пищеварительной системы, роль питательных веществ....
28 03 2026 12:47:54
Внеклассное занятие в форме игры "Звездный час" с целью объяснить возможность утраты тех или иных видов растительного и животного мира Кубани....
27 03 2026 15:52:42
Урок проводится после изучения основной темы: "Пищеварительная система человека". Урок комбинированный, сочетает актуализацию знаний и изучение нового материала, с использованием ИКТ, компьютерной презентации. В качестве закрепления используются задания на определение соответствия болезней и их описания....
26 03 2026 7:27:54
Урок учит детей не только основам рационального питания, и позволяет узнать отношение ребят к своему здоровью, обосновывает необходимость приема растительной и животной пищи, еще раз напоминает основные гигиенические правила....
25 03 2026 4:19:30
Технология проблемного обучения – это системный метод сознания, применения, определения проблемного обучения – применения процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования.
Значимость технологии проблемного обучения в системе образования позволяет развить интеллектуальные умения, повысить уровень познавательной самостоятельности, овладеть системой умений осуществлять поисковую деятельность.
...
24 03 2026 2:53:36
Значительное место в общей системе внеаудиторной работы принадлежит творческим работам учащихся, в частности, созданию проектов. Они способствуют расширению знаний по предметам, стимулируют развитие творческих наклонностей. Это одна из важных форм сплочения в коллектив. Тема данного проекта - "Мода - модой, а здоровье?". Он направлен на сбор информации, ее анализ, обобщение фактов о влиянии на здоровье молодых людей модных тенденций - пирсинг, татуировка....
23 03 2026 1:53:25
Учащимся предлагается собрать материал, используя библиотеки и Интернет, о железодефицитной анемии и значении йода в жизни человека, работая в разноуровневых группах. Оформить его, используя компьютерные программы Microsoft Power Point, Microsoft Excel, Microsoft Word.
...
22 03 2026 18:48:55
Посредством театрализованного представления идет знакомство учащихся начальной школы с историей открытия витаминов, их содержанием в продуктах, значением для сохранения здоровья человека....
21 03 2026 8:19:56
В статье приведен пример урока, основанного на использовании данной технологии.
...
20 03 2026 8:31:57
Урок с целью познакомить учащихся с особенностями строения, жизнедеятельности шляпочных грибов, многообразием грибов,
правилами сбора, сохранения грибницы и т.д.
...
19 03 2026 7:47:15
Влияние окружающей среды на организм человека огромно. Негативные факторы снижают резервные силы организма, ухудшают здоровье, уменьшают уровень работоспособности. Поэтому помимо соблюдения принципов здорового образа жизни, необходимо ещё учитывать биоритмы нашего организма, чтобы максимально выгодно использовать его резервы. Известны три вида периодических изменений самочувствия и способностей человека: физический, эмоциональный и интеллектуальный.
...
18 03 2026 1:14:34
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения растений класса двудольных, хаpaктерными признаками растений семейства розоцветных, их роли в природе и в жизни человека.
...
17 03 2026 1:21:11
Представлен материал, способствующий активации творческого самовыражения учащихся. На предлагаемом уроке используются активные методы – ученики в роли учителя и ученик как исследователь. Данные методы направлены на самопознание и развитие (интеллекта, общения, самооценки). По ходу урока применены элементы здоровьесберегающей технологии.
...
16 03 2026 10:48:32
Урок-исследование, позволяющий, на основании повторения знаний о функциях и строении системы органов пищеварения, сформировать представления о гигиенических условиях нормального питания, о режиме питания. На уроке используются различные формы работы, направленные на активизацию познавательной активности учащихся. Усвоение знаний организуется через работу с учебником, слушание выступлений, проведение опытов и эксперимента, индивидуальную групповую и фронтальную работу....
15 03 2026 12:49:35
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Предлагаемый контрольно-обобщающий урок для 7-го класса знакомит учащихся с удивительным разнообразием внешнего вида и особенностями поведения некоторых рыб, позволяет систематизировать, повторить и закрепить знания учащихся по материалу темы....
14 03 2026 3:42:18
Органеллы цитоплазмы делятся на мембранные и немембранные, последние в свою очередь могут быть двухмембранные и одномембранные....
13 03 2026 6:54:38
Содержание проводимого мероприятия является развитием, углублением материала, который изучается на уроке. Кроме этого, "Час занимательной биологии" способствует отдыху учащихся от напряженной работы в классе. Игра сопровождается презентацией, которая включает не только слуховую, но и зрительную память учащихся....
12 03 2026 8:18:35
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
11 03 2026 11:38:30
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
10 03 2026 18:58:59
Учащиеся знакомятся с цветковыми растениями. Развивается представление об их разнообразии, распознаются органы цветковых растений, изучаются новые биологические понятия....
09 03 2026 23:25:38
Урок предполагает проведение лабораторной работы по изучению живого объекта – аквариумных рыб. Такая форма организации занятия способствует формированию у школьников исследовательских навыков, любознательности и бережного отношения к живым организмам. Учащиеся знакомятся с многообразием рыб, раскрывают особенности их внешнего строения, выявляют приспособления к факторам водной среды....
08 03 2026 3:53:16
Круговороты веществ и превращение энергии в биосфере. Антропогенное влияние на круговороты веществ. Урок знакомит учащихся с сущностью круговоротов веществ и превращения энергии в биосфере, учит их использовать полученные знания для обоснования мероприятий по охране природы. На уроке используется презентация, видеофрагменты, предусмотрена работа учащихся на компьютере с программой Paint....
07 03 2026 19:45:33
Данный урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить соответствие строения белков и пептидов и их функции. На уроке используются таблицы, плакаты, опopные конспекты для учащихся, а также химическое оборудование для опытов....
06 03 2026 6:27:38
На базе программного материала по биологии, географии, истории, литературы продолжить формирование научного мировоззрения учащихся через осознание ими видового единства (физиологического и генетического) современного человека, понимания ложности расизма и социального дарвинизма....
05 03 2026 6:33:28
Урок представлен в форме медико-генетической консультации. В ходе урока рассматриваются методы изучения генетики человека, на примере задачи составляется родословная семьи, обратившейся в консультацию, вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Исследовательская работа представлена мультимедиапрезентацией.
...
04 03 2026 8:19:20
В урок включены следующие задачи: показать место человека в системе животного мира; обеспечить усвоение учащимися знаний о родстве человека с животными; формировать представления об особенностях жизнедеятельности древнейших, древних и первых современных людей....
03 03 2026 4:49:11
На уроке учащиеся знакомятся с гигиеной воздушной среды, возможными нарушениями дыхания, узнают приемы оказания первой помощи при нарушении дыхания, показания к искусственному дыханию....
02 03 2026 17:11:51
Питание животных существенно отличается от питания растений. В зависимости от способа питания выделяют различные группы животных. Пищеварительная система По...
01 03 2026 8:48:11
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
28 02 2026 11:25:15
Семена – это важнейшее достижение в эволюции высших растений. На уроке даются представления о вегетативных репродуктивных органах и о строении семян. Автор знакомит учащихся с особенностями строения семян двудольных растений....
27 02 2026 17:59:14
Разработка может быть использована как по предмету биологии, так и по экологии. Данный урок содержит блок проверочной работы в виде кроссворда и игры в «горячий стул» по теме «Основные типы экологических взаимодействий». Урок направлен на развитие интеллектуальной сферы: внимание, память, речь, мышление; развивать умение применять общебиологические закономерности для решения нестандартных задач; сформировать у учащихся навыки самостоятельно делать выводы....
26 02 2026 15:27:44
Урок в 6-м классе по программе В.В. Пасечника, целью которого является обобщение и систематизация знаний о грибах как самостоятельном царстве органического мира, формирование понятия об экологических группах грибов и о роли грибов в природе и жизни человека. Для лучшей наглядности и усвоения материала создана красочная слайдовая презентация, для проверки изученного материала использовался раздаточный материал и компьютерное тестирование.
...
25 02 2026 19:27:50
В работе определяются свойства меда, его качества и разнообразие. Рецепты помогут человеку в выборе народных средств для борьбы с вирусными болезнями. Цель данной работы – изучить особенности меда в профилактике простудных и вирусных болезней....
24 02 2026 16:30:17
Урок биологии в 6-м классе с целью познакомить учащихся с видоизмененными подземными побегами, их биологическим и хозяйственным значением, а также обобщить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности стeбля; роли стeбля в обеспечении целостности растения....
23 02 2026 16:46:28
Урок направлен на формирование любви к природе родного края. Главная задача - расширить знания учащихся о растительном и животном мире Кубани; показать необходимость охраны природы; познакомить с историей создания Кавказского биосферного заповедника; развивать логическое мышление, любознательность, умение работать творчески. Презентация дает возможность визуально познакомиться с растительным и животным миром Кубани, с редкими и исчезающими видами. В ходе дискуссии учащиеся понимают значение мер по охране природы родного края.
...
22 02 2026 10:43:12
Цель урока: показать, что строение листа соответствует его функциям. Урок проводится с ИКТ-, игровыми, здоровьесберегающими технологиями и взаимоконтролем....
21 02 2026 16:34:55
Деревья, знакомые с лета, зимой могут о многом рассказать. Цель работы: говорить на одном языке с природой, стать ее органичной составляющей. Атлас-определитель учит читать описание растения. Рассмотрены отличительные признаки деревьев в период покоя....
20 02 2026 7:38:58
Семейство розоцветные включает более 100 родов, около 3000 видов растений. Встречаются от субтропиков до Арктики, но большинство в умеренном и субтропическом поясе северного полушария. Представители этого семейства необыкновенно ценны для человека. Задача урока: выявить признаки семейства розоцветные, многообразие видов, основные культурные растения семейства и значение розоцветные в жизни человека....
19 02 2026 18:48:46
Урок знакомит учащихся с некоторыми наследственными заболеваниями, причинами их возникновения, факторами риска и методами лечения, формирует гуманное отношение к людям с проблемами здоровья как полноценным члeнам общества, развивает интерес учащихся к современным научным исследованиям человека и всего органического мира....
18 02 2026 10:47:15
Цель урока: провести обобщение и систематизацию изученного материала по теме "Кровь и кровообращение"; воспитывать бережное отношение к своему здоровью и здоровью окружающих....
17 02 2026 5:18:28
Современное общество ставит перед учителями задачу развития личностно значимых качеств школьников, а не только передачу знаний. Гуманизация образования предполагает ценностное отношение к различным личностным проявлениям школьника. Знания же выступают не как цель, а как способ, средство развития личности. Богатейшие возможности для этого предоставляют современные информационные компьютерные технологии....
16 02 2026 10:45:15
Цель урока: провести обобщение и систематизацию изученного материала по теме "Кровь и кровообращение"; воспитывать бережное отношение к своему здоровью и здоровью окружающих....
15 02 2026 0:31:13
Материал урока для 7-го класса знакомит учащихся с общими признаками члeнистоногих, особенностями строения paкообразных на примере речного paка, позволяет рассмотреть черты приспособленности paкообразных к среде обитания....
14 02 2026 4:25:39
Сценарий мероприятия, посвященного формированию здорового образа жизни. Проводится в форме конференции школьного научного общества. Целью этого мероприятия является профилактика вредных привычек у школьников. Сценарий включает интересные факты, способствующие повышению интереса к данной проблеме....
13 02 2026 22:39:14
Мероприятие проводится на неделе естественных наук. Учащиеся активизируют и закрепляют знания; развивается познавательный интерес к биологии....
12 02 2026 0:51:26
В работе представлены вариативные разработки уроков по теме «Вегетативное размножение крупнолуковичных цветочных культур». Использованный теоретический и пpaктический материал основан на опыте собственных исследований, осуществленных на агробиостанции Мичуринского государственного педагогического института....
11 02 2026 19:57:11
Изучение клеточного уровня организации жизни требует у учащихся развитого образного мышления. Цель моей работы – показать возможности новых технологий, методов и приемов, позволяющих развивать образное мышление при изучении растительной клетки и клеточной теории (тем, требующих большого иллюстративного материала и исторического подхода к изучению фактов)....
10 02 2026 1:52:58
Pанятие проводится с целью ознакомления учащихся с нетрадиционными методами лечения запахами растений (ароматерапией, фитоаэроионизацией). Оно способствует воспитанию культуры отношения к окружающей природе и своему здоровью. Учащиеся знакомятся также с историей возникновения ароматерапии, приобретают пpaктические навыки по использованию различных эфирных масел, их хранению. Через ролевые игры реализуют свои творческие способности, формируя устойчивую мотивацию к обучению....
09 02 2026 6:20:38
Вашему вниманию предлагается урок-путешествие на тему "Витамины". Основной акцент урока сделан на важность здоровья человека, на необходимость вести здоровый образ жизни. Сосредоточено внимание на необходимости употрeбления витаминов людьми, живущими в условиях Крайнего Севера....
08 02 2026 10:21:19
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
